(57)【要約】【課題】  空気調和システムの寿命を延ばすことにある。【解決手段】  室内機１と室外機３とからなる複数の空気調和機と、この複数の空気調和機を制御する制御器１１とを備え、各空気調和機の室内機１が同一室内7に配置され、制御器１１は、室内の空調負荷に応じて空気調和機の稼働台数を決定（Ｓ１）するとともに、各空気調和機の累積稼働時間を比較し（Ｓ２、Ｓ３）、累積稼動時間が短い空気調和機を優先して稼動する（Ｓ４）。これにより、例えば、空調負荷が小さいときに、不必要な空気調和機を停止させ、かつ、各空気調和機の累積稼働時間を平滑化できるので、複数の空気調和機で構成されるシステムとしての寿命を延ばすことができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機と室外機とからなる複数の空気調和機と、該複数の空気調和機を制御する制御器とを備え、前記各空気調和機の室内機が同一室内に配置される空気調和システムにおいて、
前記制御器は、前記室内の空調負荷に応じて前記空気調和機の稼働台数を決定するとともに、前記各空気調和機の累積稼働時間を比較し、該累積稼動時間が短い前記空気調和機を優先して稼動することを特徴とする空気調和システム。
【請求項２】
室内機と室外機とからなる複数の空気調和機と、該複数の空気調和機を制御する制御器とを備え、前記各空気調和機の室内機が同一室内に配置される空気調和システムにおいて、
前記制御器は、前記室内の空調負荷に応じて前記空気調和機の稼働台数を決定するとともに、前記各空気調和機の室内機の設置位置の室内温度と設定室内温度との差を比較し、この温度差が大きい前記空気調和機を優先して稼動することを特徴とする空気調和システム。
【請求項３】
前記制御器は、前記各空気調和機の累積稼働時間に基づいて設定稼働時間を設定し、該設定稼働時間よりも累積稼働時間が長い前記空気調和機を稼動対象から除外することを特徴とする請求項２に記載の空気調和システム。
【請求項４】
前記制御器は、前記各空気調和機の室内機の設置位置の室内温度と設定室内温度との差の平均値に基づいて前記稼働台数を決定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和システムに係り、特に、室内機と室外機とからなる空気調和機を同一室内に複数台設けてなる空気調和システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和システムの一例として、室内機と室外機からなる空気調和機を複数台有してなり、各空気調和機の室内機を同一室内に配置して構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１のシステムは、各室内機の設置位置における室内温度と、設定室内温度との差に基づいて各室内機の運転をオン、オフさせて室内の温度を均一に保持するように構成されている。また、室外機は、自己に接続された室内機の運転に合わせて稼働するようになっている。
【特許文献１】特開２０００−６５４１０号公報（第１−２図、第２−３頁参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１は、各室内機の設置位置の温度に基づいて制御され、基本的に全ての空気調和機が稼動するようになっており、システムとしての寿命について配慮されていない。
【０００４】
本発明の課題は、空気調和システムの寿命を延ばすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の空気調和システムは、室内機と室外機とからなる複数の空気調和機と、この複数の空気調和機を制御する制御器とを備え、各空気調和機の室内機が同一室内に配置され、制御器は、室内の空調負荷に応じて空気調和機の稼働台数を決定するとともに、各空気調和機の累積稼働時間を比較し、累積稼動時間が短い空気調和機を優先して稼動することを特徴とする。
【０００６】
これによれば、例えば、空調負荷が小さいときに、不必要な空気調和機を停止させ、かつ、各空気調和機の累積稼働時間を平滑化できるので、複数の空気調和機で構成される空気調和システムの寿命を延ばすことができる。
【０００７】
また、制御器は、室内の空調負荷に応じて空気調和機の稼働台数を決定するとともに、各空気調和機の室内機の設置位置の室内温度と設定室内温度との差を比較し、この温度差が大きい空気調和機を優先して稼動する構成にできる。これにより、例えば、空調負荷が小さいときに、不必要な空気調和機を停止してシステムとしての寿命を延ばすとともに、室内温度の均一化を図ることができる。
【０００８】
この場合において、制御器は、各空気調和機の累積稼働時間に基づいて設定稼働時間を設定し、この設定稼働時間よりも累積稼働時間が長い空気調和機を稼動対象から除外する構成とする。これにより、室内温度の均一化を図りつつ、各空気調和機の累積稼働時間を平滑化できる。ここでの設定稼動時間は、例えば、累積稼動時間が最も短い空気調和機を基準とし、その基準に許容時間（例えば、１０ないし１００時間）を加えた時間を設定稼動時間とすることができる。これによれば、全ての空気調和機の累積稼動時間を許容時間の範囲内に制御できる。なお、この設定稼動時間は、全空気調和機の累積稼動時間の平均値にすることもできる。
【０００９】
ここで、制御器は、稼働台数を決定するにあたり、各空気調和機の室内機の設置位置の室内温度と設定室内温度との差の平均値に基づいて決定することができる。すなわち、温度差の平均値が大きい場合は空調負荷が大きいと判断して稼働台数を多くし、温度差の平均値が小さい場合は空調負荷が小さいと判断して稼働台数を少なくする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、空気調和システムの寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図1は、本実施形態の空気調和システムの実施例１の制御動作を示すフローチャートである。図２は、本実施形態の空気調和システムを示す図である。
【００１２】
本実施形態の空気調和システムは、図２に示すように、室内機１と室外機３とを備えて構成された空気調和機を複数台備えて構成されている。室内機１と室内機３は、冷媒配管５で連結され、冷媒が循環する冷凍サイクルを形成している。各室内機１は、例えば、事務所や実験施設などの比較的広い同一室内７に配置されている。各室内機１には、各室内機１が設置された位置の同一室内７の温度を検出する温度検出器９が、例えば、室内機１の吸込み口に設けられている。
【００１３】
各室外機３には、制御器１1が設けられている。制御器１１は図示していない信号線を介して室内機１に接続され、この信号線を介して温度検出器９が検出した室内７の温度を含む室内機１の運転状態情報が入力されるようになっている。制御器１１は、室内機１および室外機３の運転状態情報に基づいて室内機１および室外機３を制御するようになっている。各制御器１１は、信号線１３を介して他の制御器１１に接続され、互いの空気調和機の運転状態や制御情報をやり取りするように構成されている。以下に本実施形態の特徴部である制御器１１の制御動作について実施例１および２に説明する。
【実施例１】
【００１４】
実施例１は、複数の空気調和機の累積稼働時間を比較し、累積稼動時間が短い空気調和機を優先して稼動することを特徴とするものである。この実施例１においては、まず、制御器１１は、図１に示すように、同一室内７の空調負荷に基づいて稼動台数を決定する（ステップＳ１）。ステップＳ１の稼動台数は、具体的には、図３に示すサブプログラムによって決定される。このサブプログラムでは、自己の室内機１の温度検出器９の検出温度Ｔを取り込み（ステップＳ１１）、取り込んだ検出温度Ｔから室内７の設定温度Ｔｏを減算してΔＴを算出する（ステップＳ１２）。そして、ΔＴを他の制御器１１に出力するとともに、他の制御器１１から入力される他の空気調和機のΔＴを取り込んでΔＴの平均値ΔＴｍを算出し、算出したΔＴｍと、しきい値Ｔ１、Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）とを比較する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の結果、ΔＴｍ＜Ｔ１である場合は稼動台数１台、ΔＴ１≦ΔＴｍ＜ΔＴ２である場合は稼働台数２台、ΔＴ２＜ΔＴｍである場合は稼動台数３台とする（ステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６）。なお、図３は、同一室内７に設置された空気調和機が３台の場合の例とする。
【００１５】
次に、自己の空気調和機の累積稼動時間を検出して他の制御器１１に出力するとともに（ステップＳ２）、他の制御器１１から入力される他の空気調和機の累積稼動時間を取り込んで比較する（ステップＳ３）。ステップＳ３で求めた累積稼動時間が小さい方から、ステップＳ１で決定した稼働台数だけ空気調和機を選定する（ステップＳ４）。ステップＳ４で選定した空気調和機が自己の空気調和機である場合は自己の空気調和機を稼動させ、そうでない場合は自己の空気調和機を停止させる（ステップＳ５）。そして、時間ｔ経過後したら（ステップＳ６）ステップＳ１に戻る。なお、時間ｔは、空気調和機の稼動切り替えが頻繁におきないように適宜設定し、例えば２ないし３時間程度に設定する。
【００１６】
具体的に、図４に、同一室内７に３台の空気調和機ａ、ｂ、ｃが設けられ、ステップＳ１で決定された稼動台数が１台の場合を例に挙げて説明する。例えば、時刻ｔ１において、累積稼動時間を比較すると（ステップＳ３、Ｓ４）、空気調和機aの累積稼働時間ｔａが最も少ないため、空気調和機ａの制御器１１は、自己の空気調和機aを稼働させ、空気調和機ｂ、ｃの制御器１１は、自己の空気調和機ｂ、ｃをそれぞれ停止させる（ステップＳ５）。時間ｔ経過後（ステップＳ６）、時刻ｔ２において、空気調和機ａの累積稼動時間はｔａ＋ｔとなる。ここで、ステップＳ１に戻り、再度空気調和機ａ、ｂ、ｃの累積稼働時間ｔａ＋ｔ、ｔｂ、ｔｃを比較すると（ステップＳ３、４）、空気調和機ｂの累積稼働時間ｔｂが最も少ないため、空気調和機ｂの制御器１１は、自己の空気調和機ｂを稼働させ、空気調和機ａ、ｃの制御器１１は、自己の空気調和機ａ、ｃをそれぞれ停止させる（ステップＳ５）。時間ｔ経過後（ステップＳ６）ステップＳ１に戻る制御が繰り返される。
【００１７】
このように本実施例によれば、累積稼働時間が小さい空気調和機を優先して稼働、言い換えれば、累積稼動時間が大きい空気調和機を優先して停止させる制御を行うから、複数の空気調和機の累積稼働時間を平滑化させることができる。これにより、空気調和機の信頼性向上が図れ、システムとしての製品寿命を延ばすことが可能となる。
【００１８】
なお、本実施例では稼働台数が１台の場合を示したが、稼働台数が複数台となる場合には、累積稼働時間が少ない稼働台数分の空気調和機を選択、稼働させることで累積稼働時間の平滑化を図ることができる。
【００１９】
また、本実施例において、稼動中の空気調和機に故障などの不具合が生じた場合は、不具合が生じた空気調和機を、ステップＳ３の累積稼動時間の比較対象から除外し、残りの空気調和機で比較する制御を行うことができる。このように故障した空気調和機を制御対象からはずす制御とすることで、空気調和機が故障した際のバックアップができる。これにより、室内の快適性を損ねず、故障した空気調和機の修理が可能となる。
【実施例２】
【００２０】
実施例２は、各空気調和機の室内機の設置位置の室内温度と設定室内温度との差を比較し、この温度差が大きい空気調和機を優先して稼動することを特徴とするものである。実施例２においては、まず、制御器１１は、図５に示すように、室内７の空調負荷に基づいて稼動台数を決定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の稼動台数は、実施例１と同様に、図３に示すプログラムによって決定される。そして、自己の空気調和機の室内温度Ｔを検出し（ステップＳ２２）、この室内温度Ｔと設定室内温度Ｔｏとの差ΔＴを算出し（ステップＳ２３）、他の制御器１１に出力するとともに、他の制御器１１から入力されるΔＴを取り込んで比較する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４で求めた温度差ΔＴが大きい方から、ステップＳ２１で決定した稼働台数だけ空気調和機を選定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５で選定した空気調和機が自己の空気調和機である場合は自己の空気調和機を稼動させ、そうでない場合は自己の空気調和機を停止させる（ステップＳ２６）。そして、時間ｔ経過後したら（ステップＳ２７）ステップＳ２１に戻る。なお、時間ｔは、空気調和機の稼動切り替えが頻繁におきないように適宜設定し、例えば２ないし３時間程度に設定する。
【００２１】
このように制御される空気調和機の稼動、停止と、累積稼動時間の関係について図６を参照して説明する。図６では、同一室内７に３台の空気調和機ａ、ｂ、ｃが設けられ、ステップＳ２１で決定された稼動台数が１台の場合を例とする。
【００２２】
例えば、時刻ｔ１において、空気調和機ａ、ｂ、ｃの温度差ΔＴａ、ΔＴｂ、ΔＴｃを比較すると（ステップＳ２４）、空気調和機aの温度差ΔＴａが最も大きい。したがって、空気調和機ａの制御器１１は、自己の空気調和機aを稼働させ、空気調和機ｂ、ｃの制御器１１は、自己の空気調和機ｂ、ｃをそれぞれ停止させる（ステップＳ２５、Ｓ２６）。これにより、空気調和機ａの温度差ΔＴａが小さくなる。時間ｔ経過後（ステップＳ２７）の時刻ｔ２において、再度、空気調和機ａ、ｂ、ｃの温度差ΔＴａ、ΔＴｂ、ΔＴｃを比較すると、温度差ΔＴａが温度差ΔＴｂ、ΔＴｃを下回り、温度差ΔＴｂが最も大きくなる。これにより、空機調和機ａの稼働が停止され、空気調和機ｂが稼働することになる。時刻ｔ３においても同様に制御される。
【００２３】
このように本実施例によれば、温度差が最大の空気調和機を稼働させる制御とすることで、空気調和する室内の温度を均一化させることができる。これにより、使用者の快適性向上が図れ、省エネ運転が可能となる。
【００２４】
また、本実施例では稼働台数が１台の場合を示したが、稼働台数が複数台となる場合には、温度センサ検出温度と室内設定温度との温度差が大きい稼働台数分の空気調和機を選択、稼働させることで室内温度の均一化が図れる。
【００２５】
また、本実施例において、制御器は、室内の空調負荷に応じて空気調和機の稼働台数を決定するとともに、例えば、空調負荷が小さいときに、不必要な空気調和機を停止してシステムとしての寿命を延ばすとともに、室内温度の均一化を図ることができる。
【００２６】
この場合において、制御器１１は、図７に示すように、各空気調和機の累積稼働時間に基づいて設定稼働時間を設定し、この設定稼働時間よりも累積稼働時間が長い空気調和機を稼動対象から除外する構成とする。なお、図７の制御において図５と同様の制御には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２７】
ステップＳ２８では、各空気調和機の累積稼動時間を検出して比較し、これらの累積稼動時間が最も短い空気調和機を基準に定め、この基準に許容時間（例えば、１０ないし１００時間）を加えて設定稼動時間を算出する。そして、累積稼動時間＜設定稼動時間である場合、ステップＳ２６に進み、累積稼動時間＞設定稼動時間である場合、その空気調和機を除外してステップＳ２４に戻る。これによれば、累積稼動時間が他に比べて突出している空気調和機が温度差ΔＴの比較対象から除外されることになる。このように、累積稼働時間を見ながら、温度差が最大の空気調和機を稼働させる制御とすることで、空気調和する室内の温度を均一化させ、さらに空気調和機の累積稼働時間を平滑化させることができる。これにより、空気調和機の信頼性・快適性向上が図れる。なお、本実施例では設定稼動時間を全空気調和機の累積稼動時間の平均値にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態の空気調和システムの実施例１の制御動作を示すフローチャートである。
【図２】本実施形態の空気調和システムの一実施形態を示す図である。
【図３】稼働台数を決定するサブプログラムを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の空気調和機の運転パターンとタイムチャートを示す図である。
【図５】本実施形態の空気調和システムの実施例２の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】実施例２の空気調和機の運転パターンとタイムチャートを示す図である。
【図７】実施例２の制御動作の変形例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
１  室内機
３  室外機
７  同一室内
９  温度検出器
１１  制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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